SE SS20 (Neuro)Prosthetics and Robotics in Medicine and Technology - Dr. med. scient. Cosima Prahm, MSc BA - MedUni Wien
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(Neuro)Prosthetics and
Robotics in Medicine
and Technology
SS20
Dr. med. scient. Cosima Prahm, MSc BA
(Neuro)Prosthetics in Medicine and Technology SS20 [PRAHM]
1
Zeitlicher Ablauf
Termin: Mittwoch 13:00 bis 14:30 Uhr 22.4.2020 – 15.7.2020
Features
22.4. 1. Einheit 17.6. Pitch
29.4. 24.6. Pitch
6.5. Thesen schicken 1.7. Pitch
Quiz 1 bereit
13.5. Details zur Ausarbeitung 8.7. Pitch
20.5. 15.7.
27.5. 22.7. letzte Einheit
3.6. FERIEN Quiz 2 bereit
10.6. Pitch
(Neuro)Prosthetics in Medicine and Technology SS20 [PRAHM]
2
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
3
Exoskeleton
Wearable Robotics
Edge of Tomorrow, 2014
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
4
Exoskeleton
Was ist ein Exoskeleton?
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
5
Exoskeleton
Was ist ein Exoskeleton in der Robotik?
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
6
Exoskeleton
Was ist ein Exoskeleton in der Robotik?
• Hydraulische
Aktuatoren
• Pumpventile
• Sensoren
• Joystick
• EMG
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
7
Exoskeleton
Geschichte
1961-2 Cornell Aeronautical Labs
Man-Amplifier – Neil Mizen
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
8
Exoskeleton
Medizinische Applikation
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
9
Exoskeleton
Medizinische Applikation
Armeo Power MIT Manus Tyromotion VR Robotics
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
10Exoskeleton
Medizinische Applikation
Lokomat Ekso Bionics Lokomat Hocoma
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
11Exoskeleton
Zivile Applikation
HAL Exoskeleton REX Bionics Panasonic Exoskeleton
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
12Exoskeleton
Industrielle Applikation
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
13Exoskeleton
Industrielle Applikation
Ekso Bonics EksoVest
Daewoo Exoskeleton
Honda
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
14Exoskeleton
Militärische Applikation
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
15Exoskeleton
Militärische Applikation - Übung
Count of Produkt
Wyss Exosuit
TALOS Tactical Assault Light Operator Suit
Raytheon XOS 2 Exoskelett
ONYX
HULC
0 1 2 3 4 5 6 7
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
16Exoskeleton
Militärische Applikation
https://exoskeletonreport.com/2019/02/following-the-u-s-military-exoskeleton-trends-is-it-going-anywhere/
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
17Exoskeleton
Raytheon XOS 2
- Von SARCOS
- Entwickelt für US Militär
- Hydraulik
- Kabelgebunden
- DARPA grant 50 mio
- 95 kg
- Tragkraft ca. 100kg
- Kann durch 8cm dickes Holz
schlagen
- Eingeschränkte Reichweite +
Mobilität durch Stromversorgung
- 2020 erste öffentliche Demo
- continued
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18Exoskeleton
HULC – Human Universal Load Carrier
- Urprünglich von Berkely Bionics (jetzt Ekso
Bionics) 2008 entwickelt
- Lockheed Martin hat 2009 Lizenz erworben
- Tragkraft ca. 100kg
- Gewicht ca. 24kg + Batterien (Power: 72h)
- Kabelfrei
- Assistiert Hüfte + Knie Gelenke
- Sensor + Microcomputer, der selbst auf die
Umwelt reagiert + adaptiert
- 1.1 mio $ funding NSRDEC (Natick Soldier
Research, Development and Engineering
Center)
- discontinued
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
19Exoskeleton
ONYX
- Lockheed Martin
- UE, Knie „Knees of Iron“
- DARPA grant
- Sensoren an Fuß, Hüfte, Knie
- AI Steuerung
- Gewicht 10kg
- Batteriebetrieben
- 2017 study about transport
costs
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
20Exoskeleton
TALOS - Tactical Assault Light Operator Suit
- 2013: „must be bulletproof,
weaponized, have the ability to
monitor vitals and give the wearer
enhanced strength and perception”
- “Iron Man Suit”
- USSOCOM
- Funded by DARPA for 6mio$
(>10mio$ so far)
- Expected by 2018, 2019, 2020…
- discontinued
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
21Exoskeleton
TALOS - Tactical Assault Light Operator Suit
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
22Exoskeleton
In Movies
Edge of Tomorrow, Elysium, Ironman, Robocop, Alien
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
23Exoskeleton
Verbesserung der Exoskeletons
Herausforderungen Lösungsansätze
• Steuerung + Modulierung (Mensch, AI, • Verschiedene Kontrollansätze (simulieren, in
Kombination) VR)
• Hohe Anzahl an DoF • Real time Experimente
• Reaktionsgeschwindigkeit • Biologische Funktion einbeziehen
• Material und Design des „Rahmens“ • Leichte Bauweise
• Größe und Felxibilität des Rahmens • Begrenzung der DOF
• Abgestimmt auf menschlichen Nutzer • ….
• Interaktion mit dem Menschen (Feedback)
• Viele verschiedene Applikationen
(medizinisch, zivil, industriell, militärisch)
• Sicherheit
• Stromversorgung
• Sensibilität
• Kosten
(Neuro)Prosthetics SS20 [PRAHM]
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